郑林昌，张磊，杜凤怀

（云南省建筑材料科学研究设计院有限公司云南昆明650221）

0 引言

当前，国内多数水泥生产企业袋装水泥都采用的水泥装车机及人工堆码的方式运行。其生产工艺主要为水泥袋经人工插袋灌装好后经接包机、顺包机、清包机、皮带机、转弯溜子、装车机组成。在整个输送及装车过程中都不同程度的产生散发性粉尘，尤其部分厂家采用低质袋子，产生的粉尘较多，对整个生产区域的环境及工人健康影响较大。由于国内袋装水泥的运输车种类繁多、形势各异，小至三轮摩托；大至拖挂车；有的车厢板为花栏杆式样；有的车厢板高至4m；有的车厢顶还有不可拆卸的雨棚杆等。由于运输车的差异大，其袋装水泥装车除尘的处理技术也就不能一概而论，也使得国外成熟的自动装车技术在国内显得有点水土不服。

1 改造前现状前现状及技改要求

在现有水泥的生产过程中，绝大部分扬尘点都设置了除尘设备进行处理，处理后都能达到或者由于国家排放标准。但在全国范围内，多数水泥企业熟料散装和袋装水泥散装仍达不到相关排放标准及相关职业卫生要求。部分企业虽采取了一定措施，但处理后的效果依旧不明显。尤其是袋装水泥装车环节由于在以前的设计过程中就对其产尘的粉尘采取相应的处理措施，导致装车过程中粉尘满天飞，甚至有的企业都没重视整个水泥包装系统跑冒滴漏现象，采取简单的封闭厂房措施，导致整个包装厂房内层层是灰，严重影响工人的身体健康。为此，国家安监总局针对水泥包装系统提出相应的要求。

根据《国家安全监管总局办公厅关于推动水泥行业淘汰落后产能开展安全生产和职业健康执法专项行动的通知》（安监总厅安健〔2017〕34 号）的要求：

（1） 包装机周围必须安装围档，其底部、接包机、正包机、清包机、装车机、输送皮带转接处必须设置密闭除尘装置。

（2） 包装和装车岗位水泥粉尘浓度不得超过《工作场所有害因素职业接触限值》（GBZ2.1-2007）规定，即：时间加权平均浓度总尘限值4mg/m3、呼尘限值1.5mg/m3。故水泥包装及袋装上车技改的要求不但要满足相应的排放标准，还要求车间内达到相应的职业健康要求。

2 粉尘产生的部位及处理措施

移动式水泥装车机主要由水平运行皮带、倾斜上车皮带（有上扬式和下倾式）、溜板、移动行走机构、悬挂（支撑）机构、安全保护装置及电控装置组成。移动式水泥装车机依靠移动行走机构完成前后移动；悬挂（支撑）机构完成倾斜上车皮带的角度调整以便达到所需的码包高度；水平运行皮带起到连接主皮带与斜皮带的水泥包对接。

袋装水泥装车工作过程中产生的粉尘主要有：转包点滑落产生的粉尘、水平皮带与倾斜皮带连接处产生的粉尘、溜板处产生的粉尘、人工码包过程中丢包因为高差（约0.8~1.5m）产生的粉尘、水泥包散落于皮带上因皮带运行产生的掉落粉尘。

转包点的粉尘为固定点粉尘，处理比较容易，对现场粉尘产生的区域进行密封，增加吸尘罩即可解决；水平皮带与倾斜皮带连接处产生的粉尘多为掉落粉尘，可同时增加集尘装置或者增加移动吸尘点处理；溜板处产生的粉尘以及人工码包过程中丢包因为高差（约0.8~1.5m）产生的粉尘通常需要通过专门的处理装置进行处理；皮带运行掉落的粉尘通常需要前后端结合处理较为理想，前端需将水泥包表面的粉尘吹扫干净，后端在皮带头部增加清扫及吸尘装置或者采用皮带下设置积灰板处理。

3 改造的主要技术分类

袋装水泥上车由于车型、装车习惯、装车人员配备、袋子等差异，其扬尘产生的位置、方向、粉尘浓度均不同，一般配置1~2 人码包。

袋装水泥装车粉尘主要的处理措施主要有更换高质量不冒灰的袋子和在在装车区域设置吸尘罩。更换袋子带来的直接生产成本较高，故多数企业还是选择吸尘罩处理粉尘方法。吸尘罩的设置主要分为顶吸式、侧吸式两种。对扬尘的处理需要达到以下5 个方面的要求：

（1）吸尘罩的设计需保证工人装车的操作空间；

（2） 含尘气体不能直接穿过工人的呼吸区域及眼部位置；

（3） 操作工人呼吸区空气要满足职业健康的要求；

（4） 吸尘装置要能与装车机同步前后移动，并根据码包的高度方便调整吸尘罩的高度；

（5）气体管道的设计须满足粉尘不沉降。

3.1 顶吸式除尘罩

顶吸式除尘罩采用点吸尘的方式，主要在装车点前上方设置一个吸尘罩进行除尘处理，有的也在溜板侧配一定的吸风装置。吸尘罩的宽度小于车厢内侧净宽，含尘气体通过软管或者可伸缩管道连接至除尘器。顶吸式是最早应用的类型之一，除尘器可布置于2 层装车机平面或者3 层空余位置。对于除尘器布置于2 层的方案因空间有限，处理风量只能考虑在10 000m3/h,使用效果及其有限；除尘器布置于3 层或者不受空间限制的方案，处理风量为15 000 ~45 000m3/h；风压配置为3 200~5 500pa；风机功率配置在22.5~75kw 不等。

顶吸式的优点：结构简单，安装方便，投资较小。

顶吸式的缺点：顶吸式罩子会减少2~2.5m 装车移动距离，扬尘处理效果有限；尤其当装车尾部区域时，工人向后甩包车辆打开后挡板式，（后端未设置吸风口的）只能任由粉尘扩散；在装栏杆式车厢挡板车时，对两侧的扬尘也就显得力不从心；此外，当溜板位置的粉尘穿过工人的呼吸区域，很难达到职业健康的要求；对于这种单点大风量的方式如果控制不好，可因抽力过大造成寒冷加剧遭工人弃用。

3.2 侧吸式除尘罩

侧吸式除尘罩采用面吸尘的方式，通过在装车区域的前后左右设置吸风口，将其整个扬尘控制在吸风区域，使产生的扬尘在达到工人呼吸区进行吸走，抑制粉尘的上扬，以保证整个呼吸区不受或少受扬尘影响。这类系统需要处理风量较大，处理风量32 000~50 000m3/h，风压为3 300~5 000pa，风机功率为45~75kW。侧吸罩设计比车厢稍宽，保证车辆可正常进出，侧吸式吸尘罩的种类较多，但其原理均是采用面进风，通过合理的风量分配及使用，将整个工人码包区域控制在微负压状态，以达到抑制粉尘上扬的目的，有的还配合上部的压风装置使用。

侧吸式的优点：可完成保证原有的装车移动距离，尤其对于原设计移动距离就比较小的场所较适用；扬尘处理效果比较理想，可达职业健康的标准和要求。

侧吸式的缺点：结构复杂，安装耗时较多，投资造价高。在处理高车厢板时，如侧吸风罩不能放到工人呼吸区高度下就须开启顶部压风装置，引导扬尘从两侧上至吸风罩位置。

4 袋装水泥上车的发展方向

袋装水泥装车目前主要为装车机+人工码包的方式运行，以上技改方法也是针对此方案所提出。随着水泥工业的发展、自然生态发展的要求以及智能化、标准化的不断发展，未来袋装水泥的装车发展趋势将是全自动装车模式，从插袋至装车将逐步实现生产的自动化和智能化。目前，国内不少企业已根据国内生产企业的实际情况在大力开发和研究此类设备，同时也有部分水泥企业在使用相应的自动装车技术，但设备的效率、成熟度和可靠性还有待市场的检验。

5 结语

通过对袋装水泥装车的工艺、扬尘产生部位、产生机理、扬尘处理措施、各处理方式的利弊以及未来发展趋势方面进行了浅析。

目前，市场主流的自动装车机+人工码包方式通过增加吸尘罩和合理设计系统，能达到国家相关规范要求。水泥企业应根据企业自己的实际情况选择合适的吸尘方式以达到最佳处理效果。全自动智能化袋装水泥装车是未来发展的趋势，在过渡阶段选择侧吸式方式也能有效控制装车扬尘。